מציאת הסופרנובות שנכשלו

Pin
Send
Share
Send

כשכוכבים בהמונים גבוהים מסיימים את חייהם, הם מתפוצצים בסופרנובות מונומנטליות. במקום זאת, הפיצוץ מתרחש כל כך מהר, כי הריבאונד וכל הפוטונים שנוצרו במהלכו נבלעים מייד לתוך החור השחור שנוצר לאחרונה. ההערכות העלו כי עד 20% מהכוכבים המסיביים מספיק ליצירת סופרנובות מתמוטטים ישירות לחור שחור ללא פיצוץ. "סופרנובות כושלות" אלה פשוט ייעלמו מהשמיים והותירו תחזיות כאלה לכאורה בלתי אפשריות לאימות. אולם מאמר חדש בוחן את הפוטנציאל לנייטרינו, חלקיקים תת-אטומיים שלעתים רחוקות מתקשרים עם חומר רגיל, עלולים להימלט במהלך ההתמוטטות, ולהתגלה, ומבשרים את מותו של ענק.

נכון לעכשיו, רק סופרנובה אחת התגלתה על ידי הנייטרינו שלה. זו הייתה סופרנובה 1987a, סופרנובה קרובה יחסית שהתרחשה בענן המגלני הגדול, גלקסיית לווין משלנו. כאשר כוכב זה התפוצץ, הנייטרינים ברחו מעל פני הכוכב והגיעו לגלאים בכדור הארץ שלוש שעות לפני שגל הלם הגיע אל פני השטח, מה שהביא להתבהרות נראית לעין. עם זאת, למרות גודל ההתפרצות, התגלו רק 24 נייטרינים (ליתר דיוק, אנטי נייטרינו-אלקטרונים), בין שלושה גלאים.

ככל שהאירוע רחוק יותר, כך יתפשטו הנייטרינו שלו, מה שמצמצם בתורו את שטף הגלאי. עם הגלאים הנוכחיים, הציפייה היא שהם גדולים מספיק בכדי לגלות אירועי סופרנובות סביב קצב של 1-3 לכל מאה, כולם שמקורם בנתיב החלב ובלוויינים שלנו. אך כמו ברוב האסטרונומיה, ניתן להגדיל את רדיוס הגילוי בעזרת גלאים גדולים יותר. הדור הנוכחי משתמש בגלאים עם המונים בסדר גודל של קילוטון גילוי נוזלים, אך גלאים שהציעו יגדילו את זה למגייטון, וידחפו את תחום הגילוי ל 6.5 מיליון שנות אור, שיכלול את שכנתנו הגדולה הקרובה ביותר, גלקסיית אנדרומדה . עם יכולות משופרות כאלה, צפויים גלאים למצוא התפרצויות נייטרינו בסדר גודל של פעם בעשור.

בהנחה שהחישובים נכונים וכי 20% מכלל סופרנובה משתלבים ישירות, פירוש הדבר שגלאי גרגנטואן כאלה יכולים לאתר 1-2 סופרנובות כושלות במאה. למרבה המזל, זה משופר מעט בגלל המסה הנוספת של הכוכב, מה שהגדיל את האנרגיה הכוללת של האירוע, ולמרות שהדבר לא יימלט כאור, יתכתב עם תפוקת נייטרינו מוגברת. לפיכך, ניתן היה לדחוף את תחום הגילוי ל -13 מיליון שנות אור, שישלבו כמה גלקסיות עם שיעורים גבוהים של היווצרות כוכבים וכתוצאה מכך סופר-נוביות.

אמנם הדבר מציב את הפוטנציאל לגילוי של סופרנובות כושלות על הרדאר, אך נותרה בעיה גדולה יותר. נניח שגלאי נייטרינו מתעדים התפרצות פתאומית של נייטרינו. בסופרנובות טיפוסיות, מעקב מהיר זה יתבצע לאחר גילוי אופטי של סופרנובה, אך עם סופרנובה כושלת, המעקב ייעדר. פרץ הנייטרינו הוא ראשיתו וסופו של הסיפור, שלא הצליחו בתחילה להגדיר באופן חיובי אירוע כזה כשונה מסופרנובות אחרות, כמו אלה היוצרים כוכבי נויטרונים.

כדי להקניט את ההבדלים העדינים, הצוות הדגם את הסופר-נובה לבחינת האנרגיות והמשכים המעורבים. כאשר משווים supernovae כושלים לאלה היוצרים כוכבי נויטרונים, הם חזו כי לפרצי הנויטרנו-סופרנובים הכושלים יש משך זמן קצר יותר (~ שנייה) מאשר אלה היוצרים כוכבי נויטרונים (~ 10 שניות). בנוסף, האנרגיה המועברת בהתנגשות המרכיבה את הגילוי תהיה גבוהה יותר עבור סופרנובות כושלות (עד 56 MeV לעומת 33 MeV). הבדל זה עשוי להבחין בין שני הסוגים.

Pin
Send
Share
Send

צפו בסרטון: ארתור - האי הסודי + המצאת הסופרנובה (יוני 2024).